分析1080高炉气流分布的因素控制

分析1080高炉气流分布的因素控制

贾满红

（长治钢铁集团有限公司）

摘要 :高炉冶铁中煤气流的问题，历来受到高炉工作者的重视，现就1080立方高炉煤气流的因素控制分布情况进行分析。

关键词: 高炉煤气利用率操作燃料比

1 概述

长钢8号高炉自2004年9月开炉以来高炉煤气利用率逐年提高，燃料比逐年下降。在2006_2007年（200kg/t）煤比大幅度提高的情况下，燃料比控制在(510-520kg/t)。这一成果的取得，是高炉长期以来一直非常重视煤气流分布及操作技术研究的结果。

2.1煤气流分布的重要性

风口前燃烧后生成的煤气流对软熔带形成起一定的作用，进入块状带受布料和原燃料的影响，因而煤气流的分布状况直接反映了高炉的内部变化。，长钢8号高炉除了传统的十字测温等之外，增设了炉身热负荷的检测。对布料还采用了料面仪，掌握料面形状，以获得满意的煤气利用，这些都反映了煤气流分布在千级高炉操作中的重要性。

3 煤气流合理分布的作用

高炉冶炼中的气流稳定是十分重要的。局部区域的不合理，在下料等方面可能变化不大，但在煤气流的利用率和温度方面会有反映。例如:高炉周围某一方面的气流温度升高或下降都预示着布料的不良，而当时的料线和风压等参数并不一定马上有变化，等到后者变化，则已对炉况造成大的影响了。如果预先根据温度变化，CO波动，调整布料，就可以减少滑料等炉况方面的问题，把损失控制在最小。

在无料钟布料的情况下，保证适量的中心煤气流，是高炉强化操作的基础，比如宝钢1.2.3号高炉就专门对十字测温的中心温度进行规定和管理，并认为这与炉况顺行相一致，武钢2号高炉也对该温度进行管理，根据不同的冶炼条件，制定不同的操作规定范围，。

煤气利用率的第一目标是稳定，也是炉热控制的基础。气流发生变化，还原，预热波动，热量水平变化，加剧了炉况的不良倾向，进而影响顺行等其他的问题。

气流分布对炉墙温度控制作用明显。如延长耐火材料的寿命，降低热负荷，是一项长期追求的目标。适宜的边沿气流是很重要的，边沿强，易烧坏冷却设备；边沿弱炉墙结厚，炉况不顺，反过来又因洗炉等热动作使炉墙过早受损。因而要使炉墙少量的维持一定的附着物对顺行和长寿及气流分布起重要作用，并需要长期的稳定。例如宝钢1号高炉边沿温度长期维持在60~70 度，炉身的冷却壁凸台在第5年才损坏了15块，到了整8年冷却壁本体还没有损坏。由此可见气流分布的长期作用。

稳定的气流分布对于高产低耗优质的作用同样明显，所以，根据高炉的原燃料条件，合理地设计和控制好气流分布是一个根本性的课题。

4 影响气流分布的因素

对煤气流分布影响因素较多，根据高炉理论分析的情况表明，软熔带的因素最大，这与透气性能一致，高炉的静压力分布见图1:

图1 高炉静压力分布

煤气流从风口前区域上升，经滴下带，通过软熔带后迅速扩张，进入块状带，受到软熔带形状的很大影响，最后受上部布料决定，形成中心流或边沿流等不同的分布类型。如软熔带顶部位置高，就形成了强的中心气流；顶部低，气流通过跟部的数量增多，则边沿气流发展。风口前燃烧温度升高，风速降低，风口上方温度升高，对软熔带根部的熔化作用增强，致使其位置抬高；边沿气流发展见图2:

图2 风速等影响

矿焦比加重，单位生铁的煤气量下降，使高温区下移。软熔带整体下降，炉顶温度降低，中心温度下降，边沿气流相对发展。

矿石的软化温度低，从边沿进入块状带变得困难，导致中心气流加强，煤气利用率下降。在根部的软熔带区域变宽后，使炉墙的摩擦发生变化。可能引起下料不顺最终难行导致悬料的发生。

5 规律布料的影响

一般的布料规律是，边沿的细粒多，所以边沿通气性能变差。炉料在炉内粉化。主要发生在邻近炉墙的区域，结果同样使边沿气流压抑。两者都使气流向中心发展，软熔带顶部上升，形状变窄，“气窗”面积变小，阻力增加，产量水平较高时，这种阻力影响顺行，有时引起悬料等问题。

当炉体损伤或结厚以后，因通气总面积发生变化，增大部分的阻损变小，气流易于通过。使中心的气流减弱，软熔带顶部下降。若损伤较多，引起气流在周围分布的不均匀。结厚时，通气面积小，阻损增加，气流被迫移向中心，软熔带的顶部升高或中心气流变强，周围分布不均，总压增加，风压升高，成为操作不良因素。见图3.的虚线。

图3 炉墙变化与气流

6 其他因素的影响

布料类型不同，半径方向的O/C和粒度分布，使块状带的气流分布或软熔带的形状发生变化。布料中加重边沿的O/C，使炉墙处有较多的细粒，边沿气流受压制，软熔带根部下移，顶部上升且平坦，阻损低，煤气利用率也低，中心O/C 偏重，气流阻损增大，软熔带根部抬高，且料层厚增加，顶层下降。块状带体积增加，透气性变差，煤气利用率上升。则顺行不利，两种状态下的炉喉十字测温，分布见图4。

图4 十字测温分布

中心焦碳较多，O/C轻，CCT温度高；相反，中心温度低，边沿升高，同时透气性变差。因而国内外都强化布料的研究，在无料钟的布料，由于其布料上的特点，布料时基本考虑和方法都异于大钟，控制气流的要求更高，调整更细微，数量要求更精确，在一些操作良好的高炉上，十字测温的检测值分布向平坦化发展，煤气利用有较大的提高，有的达到了54%。

7 结语

控制好煤气流以提高利用率为前题，以低耗长寿为目的。长钢1080 m3高炉的实践表明：在高煤比条件下，由于炉内煤气流控制好煤气利用率适中，使的高炉强化冶炼外，还确保炉缸温度稳定.以精料为基础，采取针对性措施，着力保持煤气流的分布趋于稳定。

长治钢铁公司炼铁厂8号高炉贾满红